Ингредиенты вакцины могут скрываться в библиотеках малых молекул

Многие вакцины включают ингредиенты, называемые адъювантами, которые помогают сделать их более эффективными, вызывая более сильный иммунный ответ. Идентификация потенциальных адъювантов стала еще проще благодаря подходу, описанному учеными Института комплексных исследований клеток и материалов Киотского университета (iCeMS) и коллегами в журнале Angewandte Chemie, сообщает mzhost.ru.

Группа химиков и биологов из Японии сообщила, что они обнаружили молекулу, которая при добавлении в вакцину усиливает иммунный ответ так же хорошо, как и обычно используемый адъювант. Адъюванты вакцин являются важной частью клинически используемых антигенных вакцин, таких как вакцины против гриппа, гепатита и рака шейки матки.

«Адъюванты генерируют устойчивый и продолжительный иммунный ответ, но те, что используются в настоящее время, такие как соли алюминия и эмульсии масло-в-воде, были разработаны в 1920-х годах, и мы не совсем понимаем, как они работают, поэтому они часто называют «маленьким грязным секретом иммунологов», - говорит химический биолог iCeMS Мотонари Уэсуги, который руководил исследованием.

Новый адъювант был обнаружен путем скрининга библиотеки из 8000 малых молекул на их способность к самосборке. Молекулярная самосборка - это спонтанная самоорганизация молекул через связи, не разделяющие электроны. Это хорошо известная концепция материаловедения, которая также используется живыми организмами для выполнения сложных биологических функций.

«Мы предположили, что структуры, которые объединяются посредством молекулярной самосборки, могут имитировать структуры патогенов, таких как вирусы, стимулируя подобный иммунный ответ», - говорит Уэсуги.

Команда обнаружила 116 молекул, которые могут самособираться, а затем проверила их способность увеличивать экспрессию интерлейкина-6 макрофагами. Макрофаги - это иммунные клетки, которые обнаруживают и «съедают» патогены, циркулирующие в организме. Они также выделяют белки, такие как интерлейкин-6, которые активируют другие иммунные клетки.

Исследование привело к открытию молекулы под названием холикамид. Эта молекула самоорганизовалась, чтобы сформировать структуру, имитирующую вирус, которую поглощают макрофаги и подобные иммунные клетки. Эти структуры транспортируются в специализированные вакуоли для объединения со специфическим рецептором, называемым толл-подобным рецептором 7, который вызывает усиленный иммунный ответ. В частности, это приводит к высвобождению иммуностимулирующих сигналов, таких как интерлейкин-6.

Дальнейшие исследования и сравнения показали, что холикамид был столь же эффективен в индукции иммунного ответа, как и адъювант квасцы, когда его добавляли к вакцине против гриппа, которую вводили мышам.

«Наше исследование, насколько нам известно, является первым отчетом об использовании библиотеки малых молекул для открытия вакцинных адъювантов», - говорит Уэсуги. «Мы надеемся, что новый подход проложит путь к открытию и разработке самособирающихся низкомолекулярных адъювантов против патогенов, включая новые вирусы».

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, как холикамид имитирует одиночные цепи РНК вирусов, чтобы активировать толл-подобный рецептор 7. Исследователи также хотят понять, как холикамид связывается с рецептором, чтобы выяснить эффекты этого взаимодействия.